KR20150024439A - Gas-fired engine - Google Patents

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사토루 무라타
마사루 오카
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

가스 위험 구역에 용이하게 배치 가능한 왕복식 펌프를 이용하고, 연료의 액화 가스 (예를 들어 LNG) 를 고압화하여 공급할 수 있는 가스 연소식 엔진을 제공한다.
가스 연소식 엔진 (1) 의 가스 연료 공급 장치 (10) 가, 유압 모터 (50) 에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프 (20) 와, 전자 제어 유닛 (60) 의 유압 계통 (61) 으로부터 고압 작동유의 일부를 도입하여 유압 모터 (50) 에 공급·구동하는 유압 도입 계통과, 유압 모터 (50) 의 구동에 사용한 고압 작동유를 유압 계통으로 되돌리기 위한 유압 복귀 계통과, 왕복식 펌프 (20) 로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치 (30) 와, 유압 모터 (50) 의 회전 속도를 조정하여 가열 장치 (30) 의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브 (40) 를 구비하고 있다.The present invention provides a gas-fired engine that uses a reciprocating pump that can be easily disposed in a gas danger zone, and can supply a liquefied gas (for example, LNG) of high pressure to supply the fuel.
The gas fuel supply system 10 of the gas combustion engine 1 is provided with a reciprocating pump 20 for raising the liquefied gas driven by the hydraulic motor 50 up to a desired pressure and discharging it, Pressure hydraulic oil for feeding the high-pressure hydraulic fluid used for driving the hydraulic motor 50 to the hydraulic system, and a hydraulic pressure regeneration system for returning the high-pressure hydraulic fluid used for driving the hydraulic motor 50 to the hydraulic system, A heating device 30 for heating and vaporizing the liquefied gas supplied from the reciprocating pump 20 and for heating the liquefied gas after the pressure is supplied from the reciprocating pump 20; And an engine inlet gas reducing valve (40) for adjusting the gas fuel pressure injected into the combustion chamber.

Figure P1020157002736
Figure P1020157002736

Description

가스 연소식 엔진 {GAS-FIRED ENGINE}Gas combustion engine {GAS-FIRED ENGINE}

본 발명은, 예를 들어 선박의 주기관이나 발전기 구동 기관 등에 적용되고, 천연 가스 등의 가스 연료를 연료로 하여 운전되는 가스 연소식 엔진에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas combustion engine that is operated, for example, with a gas fuel such as natural gas, which is applied to a main engine or a generator driving engine of a ship.

종래, 액화 천연 가스 (이하, 「LNG」 라고 한다) 가 기화된 천연 가스를 연료로 하여 운전하는 디젤 기관은 다수 존재한다. 최근, 현존하는 오일 연소식 저속 디젤 주기관의 환경 배출 성능을 개선하는 대책으로서, 고압 가스 분사형 저속 2 스트로크 디젤 기관 (이하, 「SSD－GI」 라고 한다) 이 주목받고 있다. 이 SSD－GI 는, 종래의 LNG 이용 열기관 (예를 들어 증기 터빈 등) 에 비해 고열효율 및 고응답성의 기관이고, 또한, 저속에서의 출력이 가능한 기관으로서, 프로펠러에 직결하여 구동할 수 있다.Conventionally, there are many diesel engines operating with liquefied natural gas (hereinafter referred to as " LNG ") using natural gas vaporized as fuel. Recently, a high-pressure gas injection type low-speed two-stroke diesel engine (hereinafter referred to as "SSD-GI") has been attracting attention as a countermeasure for improving the environmental discharge performance of existing oil-fired low speed diesel engines. This SSD-GI is an engine having a high thermal efficiency and a high responsiveness as compared with a conventional LNG utilization heat engine (such as a steam turbine), and is an engine capable of output at low speed and can be directly driven to a propeller.

그러나, 천연 가스를 연료로 하는 SSD－GI 의 경우에는, 실적이 있는 오일 연소식 디젤 기관과는 달리, 연소실 내에 천연 가스를 고압 (약 150 ∼ 300 bar 까지) 으로 공급하는 고압 분사 기술이 성숙되어 있지 않아, 아직 LNG 연료 공급에 관련하여 확립된 기술은 눈에 띄지 않는다.However, in the case of SSD-GI fueled by natural gas, high-pressure injection technology that supplies natural gas at high pressure (up to about 150 to 300 bar) is matured in the combustion chamber unlike the oil- There is no established technology for LNG fuel supply yet.

종래, SSD－GI 가 LNG 선의 주기관 후보로 되어 있었을 무렵에는, 대략 대기압의 보일 오프 가스 (이하, 「BOG」 라고 한다) 를 다단 가스 압축기로 압축하고, 또한 압축 과정 또는 압축 후에 BOG 를 냉각하고 나서 엔진 연료에 사용하는 방법이 검토되어 왔다. 그러나, BOG 를 압축 및 냉각하는 방법은 대규모 설비를 필요로 하고, 게다가 큰 동력을 소비하는 것이 결점으로 여겨져 왔다.Conventionally, when SSD-GI has become a main engine candidate for an LNG carrier, boiling off gas (hereinafter referred to as "BOG") at about atmospheric pressure is compressed by a multistage gas compressor and BOG is cooled after compression or compression Then, a method for use in engine fuel has been examined. However, the method of compressing and cooling the BOG requires a large-scale facility, and consume a large amount of power has been regarded as a drawback.

또한, LNG 운반선의 추진 엔진으로서는, 예를 들어 하기의 특허문헌 1 (도 7 등을 참조) 에 기재되어 있는 바와 같이, 가스 탱크 내의 BOG 를 저압 및 고압의 컴프레서에 의해 2 단 압축하여 엔진실 내에 도입하는 것이 있다.As a propulsion engine of the LNG carrier, for example, as described in Patent Document 1 (see Fig. 7 and the like) described below, BOG in the gas tank is compressed in two stages by a compressor of low pressure and high pressure, .

한편, LNG 선에서 BOG 의 재액화 시스템이 실현된 요즘에는, BOG 를 연료로 하지 않고 액화 보존하는 것이 가능해져 있다. 이 때문에, BOG 의 유효한 이용 관점에서, 종래의 LNG 선에서는 BOG 를 연료로 하는 방법에 노력을 기울여 왔으나, LNG 를 주기관의 주연료로 하는 것에 이 점에서의 장해는 없어지고 있다. 또, LNG 선 이외의 선박에서 LNG 를 연료로 하는 경우에는, 가압 방식의 LNG 탱크를 이용함으로써 BOG 처리가 불필요하다.On the other hand, nowadays, when the BOG re-liquefaction system is realized in the LNG carrier, it is possible to store liquefied BOG without using fuel. For this reason, from the viewpoint of effective use of BOG, efforts have been made on a method using BOG as fuel in conventional LNG ships, but the obstacle in this respect is eliminated by using LNG as the main fuel for the main engine. When LNG is used as fuel in ships other than LNG, BOG treatment is unnecessary by using a pressurized LNG tank.

이러한 배경으로부터, 최근의 선박에 있어서는 주기관 등의 연료로서 양호한 환경 배출 성능을 가지고 있는 LNG 의 사용이 주목받게 되어, LNG 의 사용 방법 등에 관한 여러 연구 개발이 활발해지고 있다. From these backgrounds, in recent ships, the use of LNG having good environmental emission performance as a fuel for main engines has been attracting attention, and various research and development on methods of using LNG have become active.

그런데, 천연 가스를 고압 분사하여 연료 공급하는 방법으로서는, LNG 를 고압화하고 나서 가열·기화시키는 것을 생각할 수 있다. 이러한 LNG 의 고압화는 왕복 펌프를 사용한 승압이 일반적이다. 이 왕복 펌프는 회전 속도가 300 rpm 정도이기 때문에, 일반적인 전동기 속도의 회전 속도인 1800 ∼ 3600 rpm 과 비교하면 상당히 저속이 된다. 이 때문에, 왕복 펌프를 전동기에 의해 구동하는 경우에는, 왕복 펌프의 회전 속도까지 감속시키는 기구가 필요하다.As a method of supplying natural gas by injecting fuel at a high pressure, it is conceivable that the LNG is pressurized to be heated and vaporized. The high pressure of LNG is generally boosted by using a reciprocating pump. Since the reciprocating pump has a rotational speed of about 300 rpm, it is considerably slower than a rotational speed of 1800 to 3600 rpm, which is a general motor speed. Therefore, when the reciprocating pump is driven by the electric motor, a mechanism for decelerating the rotational speed of the reciprocating pump is required.

또, 왕복 펌프의 운전에 사용되는 일반적인 감속 기구로서는, 기어드 방식이나 풀리 방식이 알려져 있다. 기어드 방식의 감속 기구는, 치수 (齒數) 가 상이한 복수의 기어를 조합한 감속 기구이고, 풀리 방식의 감속 기구는, V 벨트로 연결된 대소의 휠을 회전시키는 구조이다. As a general deceleration mechanism used for operation of the reciprocating pump, a geared system or a pulley system is known. The geared deceleration mechanism is a deceleration mechanism in which a plurality of gears having different numbers are combined, and the pulley type deceleration mechanism is a structure for rotating large and small wheels connected by a V-belt.

또한, 액화 가스의 재가스화 플랜트에 있어서는, 예를 들어 하기의 특허문헌 2 에 개시되어 있는 바와 같이, 저장 탱크 내에서 꺼낸 액화 가스의 압력을 액체 상태에서 펌프에 의해 승압시켜 고압화하는 것이 실시되고 있다.Further, in the regasification plant for liquefied gas, for example, as disclosed in the following Patent Document 2, the pressure of the liquefied gas taken out from the storage tank is elevated by the pump in the liquid state to increase the pressure have.

또, 최근의 선박용 디젤 기관에 있어서는, 세계적인 선박용 기관에 대한 배기 가스 규제 강화에 대응하여 질소 산화물 저감 등의 환경 대응에 유효한 전자 제어 기관이 개발되고 있다. 이 전자 제어 기관은, 연료 분사계, 배기 구동 밸브계, 시동계 및 실린더 주유계의 적어도 일부에 대해 종래의 캠 축에 의한 구동을 전자 제어화한 것으로, 컨트롤러와 전자 밸브로 고압 작동유를 제어하여, 엔진의 각 장치를 구동하는 방식이 채용되어 있다.In addition, in recent marine diesel engines, electronic control engines that are effective in coping with the environment, such as reduction of nitrogen oxides, have been developed in response to enhancement of exhaust gas regulations for marine engines worldwide. This electronic control engine electronically controls driving by a conventional cam shaft on at least a part of a fuel injection system, an exhaust driving valve system, a starting system, and a cylinder main system. The controller and the solenoid valve control the high- , And a method of driving each device of the engine is adopted.

일본 공개특허공보 평9－209788호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-209788 일본 공개특허공보 2009－204026호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2009-204026

상기 서술한 바와 같이, 최근의 선박에 있어서는 주기관의 연료로서 LNG 의 주목도가 늘어나고 있지만, 연소실 내에 천연 가스를 고압으로 분사하기 위한 고압 가스 공급 기술은 확립되어 있지 않다. 그리고, 천연 가스를 엔진 연료로서 고압 분사하기 위해서는 왕복식 펌프에 의한 LNG 의 고압화가 필요해진다고 생각되고 있어, 왕복식 펌프의 구동 제어에 관련된 하기의 문제가 지적되고 있다. 즉, 왕복 펌프의 구동원으로서 전동기를 이용하고, 감속 기구를 개재시켜서 왕복 펌프의 회전 속도까지 감속하는 운전 방식을 채용하면, 감속 기구나 전동기에 관련하여 하기의 문제가 발생한다..As described above, in recent ships, the attention of the LNG as fuel for the main engine has been increased. However, a high-pressure gas supply technique for injecting natural gas into the combustion chamber at a high pressure has not been established. In order to inject natural gas at high pressure using engine fuel, it is considered that high pressure of LNG by a reciprocating pump is required, and the following problems related to drive control of the reciprocating pump have been pointed out. That is, when the operation mode is adopted in which the electric motor is used as the drive source of the reciprocating pump and the speed is reduced to the rotational speed of the reciprocating pump through the deceleration mechanism, the following problems arise in relation to the deceleration mechanism and the electric motor.

제 1 문제는, 왕복식 펌프의 전동기 구동에 필요한 기계적 감속 기구에 관한 것이다.The first problem relates to a mechanical deceleration mechanism required for driving a motor of a reciprocating pump.

구체적으로 설명하면, 기어드 방식의 감속 기구는, 왕복 펌프측에서의 토크 변동에 의한 기어 치면이나 이뿌리로의 데미지가 예상된다. 이 때문에, 장시간 연속 운전에 대한 내구성을 고려하면, 토크 변동을 완충하기 위한 탄성 이음매나 관성 휠 등, 커플링에 대한 고려가 필요해진다.Specifically, in the geared deceleration mechanism, damage to the gear tooth surface or the pipeline due to the torque fluctuation at the reciprocating pump side is expected. Therefore, considering durability against long-term continuous operation, it is necessary to consider coupling such as elastic seals and inertial wheels for buffering the torque fluctuation.

한편, 풀리 방식의 감속 기구는 피스톤 펌프 특유의 토크 변동을 벨트의 슬립에 의해 완화할 수 있다는 이점을 가지고 있지만, 벨트는 단기간에 교환을 필요로 하는 소모품이기 때문에, 장기간의 연속 사용에 적합하지 않은 방식이다. 또, 풀리 방식의 감속 기구는 노출되는 고속 접촉부에서 불꽃 발생이 염려되기 때문에, 가스 위험 구역에 대한 설치는 안전상 바람직하지 않다.On the other hand, the pulley type speed reduction mechanism has an advantage that the torque fluctuation unique to the piston pump can be mitigated by slipping the belt, but since the belt is a consumable requiring replacement in a short period of time, Method. In addition, since the pulley type deceleration mechanism is likely to generate flames in the exposed high-speed contact portion, it is not safe to install the apparatus in a gas dangerous area.

제 2 문제는 왕복 펌프를 구동하는 전동기에 관한 것이다.The second problem relates to an electric motor for driving the reciprocating pump.

구체적으로 설명하면, 전동기는, 감속 기구에 의해 왕복 펌프의 회전 속도까지 감속하는 경우, 상기 서술한 기어드 방식 및 풀리 방식 중 어느 방식을 채용해도 주파수 제어 기구 (인버터) 가 필요하다. 그러나, 전동기의 주파수 제어 기구는 저주파수에서의 정밀도에 어려움이 있기 때문에, 제어 범위가 넓고, 상당한 저속 회전 영역에서도 고정밀도의 제어를 필요로 하는 경우에는 불리하다.More specifically, when the motor is decelerated to the rotational speed of the reciprocating pump by the deceleration mechanism, a frequency control mechanism (inverter) is required regardless of whether the geared system or the pulley system described above is adopted. However, since the frequency control mechanism of the electric motor has difficulty in accuracy at low frequencies, it is disadvantageous when the control range is wide and high-precision control is required even in a considerably low-speed rotation range.

또, 전동기 등의 전기 기기류를 가스 위험 구역에 설치하는 경우에는, 사용 가능한 기기의 선택에 제약을 받기 때문에, 전동기 구동의 왕복 펌프를 가스 위험 구역에 설치하기에는 많은 제약을 받게 된다.In addition, when electric devices such as electric motors are installed in a gas danger zone, there are restrictions on the selection of usable devices, so that the motor-driven reciprocating pump is restricted to a gas danger zone.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 예를 들어 전자 제어화된 고압 가스 분사형 저속 2 스트로크 디젤 기관과 같이, 연소실 내에 연료 가스 (예를 들어 천연 가스) 를 고압으로 공급하는 고압 가스 분사 디젤 기관에 적용되는 고압 분사 기술에 있어서, 가스 위험 구역에 용이하게 배치 가능한 왕복식 펌프를 이용하고, 연료의 액화 가스 (예를 들어 LNG) 를 고압화하여 공급할 수 있는 가스 연소식 엔진을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a fuel injection valve for a fuel injection valve, In a high-pressure injection technology applied to a high-pressure gas injection diesel engine that supplies high-pressure gas, a reciprocating pump that can be easily arranged in a gas danger zone is used, and a high-pressure liquefied gas (for example, LNG) Gas combustion engine.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 하기의 수단을 채용하였다.The present invention employs the following means to solve the above problems.

본 발명의 제 1 양태에 관련된 가스 연소식 엔진은, 컨트롤러 및 전자 밸브로 고압 작동유를 제어함으로써 엔진을 구동하는 전자 제어 유닛과, 연소실 내로 분사하는 연료 가스를 고압의 액화 가스로 승압하여 공급하는 가스 연료 공급 장치를 구비한 고압 가스 분사 디젤 기관의 가스 연소식 엔진으로서, 상기 가스 연료 공급 장치가, 유압 모터에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와, 상기 전자 제어 유닛의 유압 계통으로부터 상기 고압 작동유의 일부를 도입하여 상기 유압 모터에 공급·구동하는 유압 도입 계통과, 상기 유압 모터의 구동에 사용한 상기 고압 작동유를 상기 유압 계통으로 되돌리기 위한 유압 복귀 계통과, 상기 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와, 상기 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 상기 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 상기 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브를 구비하고 있다.A gas combustion type engine according to a first aspect of the present invention includes an electronic control unit for driving an engine by controlling a high-pressure operating oil with a controller and an electromagnetic valve, a gas supply unit for supplying a fuel gas A gas combustion type engine of a high pressure gas injection diesel engine provided with a fuel supply device, wherein the gas fuel supply device comprises: a reciprocating pump that boosts the liquefied gas driven by a hydraulic motor to a desired pressure and discharges the gas; A hydraulic pressure introduction system for introducing a part of the high-pressure hydraulic fluid from the hydraulic system of the control unit and supplying and driving the hydraulic motor to the hydraulic motor, a hydraulic pressure return system for returning the high-pressure hydraulic fluid used for driving the hydraulic motor to the hydraulic system, The liquefied gas after the pressure increase supplied from the reciprocating pump is heated and vaporized A control unit for adjusting the rotational speed of the hydraulic motor to maintain the gas fuel outlet pressure of the heating unit at a constant level and an engine inlet gas pressure reducing valve for adjusting the gas fuel pressure injected into the combustion chamber.

상기 제 1 양태에 관련된 가스 연소식 엔진에 의하면, 가스 연료 공급 장치가, 유압 모터에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와, 전자 제어 유닛의 유압 계통으로부터 고압 작동유의 일부를 도입하여 유압 모터에 공급·구동하는 유압 도입 계통과, 유압 모터의 구동에 사용한 고압 작동유를 유압 계통으로 되돌리기 위한 유압 복귀 계통과, 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와, 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브를 구비하고 있다. 이로 인해, 전자 제어 유닛의 고압 작동유를 유효하게 이용함으로써 새로운 추가 기기류를 최소한으로 억제하고, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다.According to the gas combustion type engine according to the first aspect, the gas fuel supply device includes a reciprocating pump that boosts the liquefied gas driven by the hydraulic motor to a desired pressure and discharges it, and a high- A hydraulic pressure introduction system for introducing a part of the hydraulic fluid to supply and drive the hydraulic motor to the hydraulic motor, a hydraulic pressure return system for returning the hydraulic pressure hydraulic oil used for driving the hydraulic motor to the hydraulic system, A control unit for adjusting the rotational speed of the hydraulic motor so as to maintain the gas fuel outlet pressure of the heating device at a constant level and an engine inlet gas pressure reducing valve for adjusting the gas fuel pressure injected into the combustion chamber. This makes it possible to minimize the number of new additional equipments by effectively utilizing the high-pressure hydraulic fluid of the electronic control unit and boost the liquefied gas by the reciprocating pump driven by the hydraulic motor.

이러한 가스 연소식 엔진은, 엔진 부하의 상승에 의해 엔진 회전수도 상승하므로, 전자 제어 유닛에 고압 작동유를 공급하는 엔진 구동의 유압 펌프 토출량 및 유압이 상승한다. 따라서, 연료 (기화된 액화 가스) 소비량이 증가하면, 요구되는 유량 및 압력도 증가하는 액화 가스 승압용 왕복식 펌프에 있어서, 전자 제어 유닛의 고압 작동유는 바람직한 유압원이 된다.Such a gas-fired engine rises due to an increase in the engine load due to an increase in the engine load, so that the hydraulic pump discharge amount and the hydraulic pressure for supplying the high-pressure hydraulic fluid to the electronic control unit increase. Therefore, in the reciprocating pump for liquefied gas boosting in which the required flow rate and pressure are also increased as the fuel (vaporized liquefied gas) consumption increases, the high-pressure hydraulic fluid of the electronic control unit becomes a preferable hydraulic pressure source.

상기 제 1 양태에 관련된 가스 연소식 엔진에 있어서, 상기 유압 모터의 회전 속도는, 상기 전자 제어 유닛에 상기 고압 작동유를 공급하는 유압 펌프의 토출량을 조정하여 제어되는 구성이어도 된다. 즉, 왕복식 펌프를 구동하는 유압 모터의 회전 속도의 제어는, 전자 제어 유닛 내에 고압 작동유를 공급하는 유압 펌프의 용량 제어 (유량 제어) 를 실시하여 이루어지므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어의 추가는 불필요해진다.In the gas combustion type engine according to the first aspect, the rotation speed of the hydraulic motor may be controlled by adjusting the discharge amount of the hydraulic pump that supplies the high-pressure hydraulic oil to the electronic control unit. That is, the control of the rotational speed of the hydraulic motor that drives the reciprocating pump is performed by performing the capacity control (flow control) of the hydraulic pump that supplies the high-pressure hydraulic fluid to the electronic control unit. Is unnecessary.

또, 유압 모터로 구동되는 왕복식 펌프와, 유압 모터에 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛 사이는, 서로를 유압 배관에 의해 접속하여 별개로 설치하는 것이 가능하므로, 전기 기기나 감속 기구가 없는 왕복식 펌프는 가스 위험 구역 내에 대한 설치가 용이해진다.Since the reciprocating pump driven by the hydraulic motor and the hydraulic pump unit supplying the hydraulic pressure to the hydraulic motor can be installed separately by connecting them to each other by hydraulic pipes, The pump is easy to install in a gas hazard area.

본 발명의 제 2 양태에 관련된 가스 연소식 엔진은, 연소실 내로 분사하는 연료 가스를 고압의 액화 가스로 승압하여 공급하는 가스 연료 공급 장치를 구비한 고압 가스 분사 디젤 기관의 가스 연소식 엔진으로서, 상기 가스 연료 공급 장치가, 유압 모터에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와, 엔진 배기 정압관으로부터 배기 가스의 일부를 추출하여 운전되는 배기 터빈의 회전축에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 상기 유압 모터에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛과, 상기 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와, 상기 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 상기 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 상기 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브를 구비하고 있다.The gas combustion type engine according to the second aspect of the present invention is a gas combustion type engine of a high pressure gas injection diesel engine provided with a gas fuel supply device for boosting and supplying a fuel gas injected into a combustion chamber to a high pressure liquefied gas, The gas fuel supply apparatus includes a reciprocating pump that is driven by a hydraulic motor and boosts the introduced liquefied gas up to a desired pressure and discharges the lubricating oil, and an exhaust turbine driven by a rotary shaft of an exhaust turbine A heating device for heating and vaporizing the liquefied gas supplied from the reciprocating pump; and a control device for controlling the rotational speed of the hydraulic motor so that the heating A control part for keeping the gas fuel outlet pressure of the device constant; Which it is provided with a gas engine inlet pressure reducing valve for adjusting the fuel gas pressure.

상기 제 2 양태에 관련된 가스 연소식 엔진에 의하면, 가스 연료 공급 장치가, 유압 모터에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와, 엔진 배기 정압관으로부터 배기 가스의 일부를 추출하여 운전되는 배기 터빈에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 유압 모터에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛과, 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와, 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브를 구비하고 있다. 이로 인해, 엔진 부하의 상승에 수반하여 발생량이 증가하는 배기 가스의 유효한 이용에 의해 유압 펌프 유닛을 구동하고, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다. 이 경우, 엔진 부하가 상승하면 배기 가스량도 증가하므로, 연료 (기화된 액화 가스) 소비량이 증가하면, 요구되는 유량 및 압력도 증가하는 액화 가스 승압용 왕복식 펌프에 있어서, 배기 터빈 구동의 유압 펌프는 바람직한 유압원이 된다.According to the gas combustion type engine according to the second aspect, the gas fuel supply device includes: a reciprocating pump that boosts the liquefied gas driven by the hydraulic motor to a desired pressure and discharges it; A hydraulic pump unit for supplying a driving hydraulic pressure to a hydraulic motor from a hydraulic pump driven by an exhaust turbine which extracts a part of the hydraulic fluid; a heating device for heating and vaporizing the liquefied gas supplied from the reciprocating pump; And the engine inlet gas pressure reducing valve for adjusting the gas fuel pressure injected into the combustion chamber. As a result, it is possible to drive the hydraulic pump unit by effective use of the exhaust gas, the generation amount of which increases with the increase of the engine load, and to increase the liquefied gas by the reciprocating pump driven by the hydraulic motor. In this case, when the engine load rises, the amount of exhaust gas also increases. Therefore, when the amount of fuel (vaporized liquefied gas) consumed increases, the required flow rate and pressure also increase. In the reciprocating pump for boosting liquefied gas, Is a preferable hydraulic pressure source.

또, 새로운 추가 기기류를 최소한으로 억제하고, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다.In addition, it is possible to suppress the new additional equipment to the minimum, and to boost the liquefied gas by the reciprocating pump driven by the hydraulic motor.

본 발명의 제 3 양태에 관련된 가스 연소식 엔진은, 과급기와, 연소실 내로 분사하는 연료 가스를 고압의 액화 가스로 승압하여 공급하는 가스 연료 공급 장치를 구비한 고압 가스 분사 디젤 기관의 가스 연소식 엔진으로서, 상기 가스 연료 공급 장치가, 유압 모터에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와, 상기 과급기의 회전축에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 상기 유압 모터에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛과, 상기 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와, 상기 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 상기 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 상기 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브를 구비하고 있다.A gas combustion type engine according to a third aspect of the present invention includes a supercharger and a gas combustion engine of a high pressure gas injection diesel engine provided with a gas fuel supply device for boosting and supplying a fuel gas injected into a combustion chamber into a high pressure liquefied gas, Wherein the gas fuel supply device includes a reciprocating pump that boosts the liquefied gas driven by the hydraulic motor to a desired pressure and discharges the lubricating oil from the hydraulic pump driven by the rotary shaft of the turbocharger to the hydraulic motor, A heating device for heating and vaporizing the liquefied gas supplied from the reciprocating pump, and a control device for controlling the rotational speed of the hydraulic motor to maintain the gas fuel outlet pressure of the heating device constant An engine inlet gas regulator for regulating the gas fuel pressure injected into the combustion chamber; Valve.

상기 제 3 양태에 관련된 가스 연소식 엔진에 의하면, 가스 연료 공급 장치가, 유압 모터에 의해 구동되어 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와, 과급기의 회전축에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 유압 모터에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛과, 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와, 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부와, 연소실 내로 분사하는 가스 연료 압력을 조정하는 엔진 입구 가스 감압 밸브를 구비하고 있다. 이로 인해, 엔진 부하의 상승에 수반하여 발생량이 증가하는 배기 가스의 유효한 이용에 의해 유압 펌프 유닛을 구동하고, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다. 이 경우, 엔진 부하가 상승하면 배기 가스량도 증가하므로, 연료 (기화된 액화 가스) 소비량이 증가하면, 요구되는 유량 및 압력도 증가하는 액화 가스 승압용 왕복식 펌프에 있어서, 배기 터빈 구동의 유압 펌프는 바람직한 유압원이 된다.According to the gas combustion type engine according to the third aspect, the gas fuel supply device includes: a reciprocating pump that boosts the liquefied gas driven by the hydraulic motor to a desired pressure and discharges it; A heating device for heating and vaporizing the liquefied gas supplied from the reciprocating pump and adjusting the rotational speed of the hydraulic motor to adjust the gas fuel outlet pressure of the heating device And an engine inlet gas reducing valve for adjusting the gas fuel pressure injected into the combustion chamber. As a result, it is possible to drive the hydraulic pump unit by effective use of the exhaust gas, the generation amount of which increases with the increase of the engine load, and to increase the liquefied gas by the reciprocating pump driven by the hydraulic motor. In this case, when the engine load rises, the amount of exhaust gas also increases. Therefore, when the amount of fuel (vaporized liquefied gas) consumed increases, the required flow rate and pressure also increase. In the reciprocating pump for boosting liquefied gas, Is a preferable hydraulic pressure source.

또, 새로운 추가 기기류를 최소한으로 억제하고, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다.In addition, it is possible to suppress the new additional equipment to the minimum, and to boost the liquefied gas by the reciprocating pump driven by the hydraulic motor.

상기 제 2 양태 또는 상기 제 3 양태에 관련된 가스 연소식 엔진에 있어서, 상기 가스 연료 공급 장치는, 상기 유압 펌프를 가변 용량형으로 하고, 상기 제어부가 상기 유압 펌프의 가변 용량 제어에 의해 상기 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 상기 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 구성이어도 된다. 이로 인해, 왕복식 펌프를 구동하는 유압 모터의 회전 속도 조정이 유압 펌프를 용량 제어 (유량 제어) 함으로써 이루어지므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어는 불필요해진다. 이 경우에 바람직한 가변 용량 제어로서는, 예를 들어 유압 펌프를 사판식 (斜板式) 으로 하고, 사판 각도를 적절히 조정하여 펌프 토출량을 제어하는 방식이 있다. In the gas combustion type engine according to the second aspect or the third aspect, the gas fuel supply device may be arranged such that the hydraulic pump is of a variable displacement type, and the control part controls the hydraulic motor The gas fuel outlet pressure may be kept constant by adjusting the rotational speed of the gas fuel outlet. Because of this, the rotation speed of the hydraulic motor for driving the reciprocating pump is controlled by the capacity control (flow rate control) of the hydraulic pump, so that the mechanical speed reduction mechanism and the rotation speed control of the motor are not required. In this case, as a preferred variable capacity control, for example, there is a method of controlling the pump discharge amount by appropriately adjusting the swash plate angle by using a swash plate type hydraulic pump.

또, 유압 모터로 구동하는 왕복식 펌프와, 유압 모터에 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛 사이는, 서로를 유압 배관에 의해 접속하여 별개로 설치하는 것이 가능하므로, 전기 기기나 감속 기구가 없는 왕복식 펌프는 가스 위험 구역 내에 대한 설치가 용이해진다.Since the reciprocating pump driven by the hydraulic motor and the hydraulic pump unit for supplying the hydraulic pressure to the hydraulic motor can be installed separately by connecting them to each other by hydraulic pipes, The pump is easy to install in a gas hazard area.

상기 제 2 양태에 관련된 가스 연소식 엔진에 있어서, 상기 가스 연료 공급 장치는, 상기 유압 펌프를 일정 용량형으로 하고, 상기 제어부가 상기 배기 터빈의 회전수 제어에 의해 상기 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 상기 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하도록 해도 된다. 이 경우, 배기 터빈의 입구측에 배기 가스 유량의 제어 밸브를 설치해 두고, 밸브 개도를 적절히 조정하여 배기 터빈의 회전수를 제어하면 된다.The gas-fueled engine according to the second aspect is characterized in that the gas fuel supply device has a constant capacity type of the hydraulic pump and the control part adjusts the rotation speed of the hydraulic motor by controlling the rotation speed of the exhaust turbine So that the gas fuel outlet pressure can be kept constant. In this case, a control valve for controlling the flow rate of the exhaust gas may be provided at the inlet side of the exhaust turbine, and the rotational speed of the exhaust turbine may be controlled by appropriately adjusting the valve opening degree.

이와 같이 하여도, 왕복식 펌프를 구동하는 유압 모터의 회전 속도 조정이 구동측의 배기 터빈 회전수를 제어함으로써 이루어지므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어는 불필요해진다. 또, 유압 모터로 구동하는 왕복식 펌프와, 유압 모터에 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛 사이는, 서로를 유압 배관에 의해 접속하여 별개로 설치하는 것이 가능하므로, 전기 기기나 감속 기구가 없는 왕복식 펌프는 가스 위험 구역 내에 대한 설치가 용이해진다.Even in this way, since the rotational speed of the hydraulic motor for driving the reciprocating pump is controlled by controlling the rotational speed of the exhaust turbine on the driving side, the rotational speed control of the mechanical speed reducing mechanism and the electric motor is not required. Since the reciprocating pump driven by the hydraulic motor and the hydraulic pump unit for supplying the hydraulic pressure to the hydraulic motor can be installed separately by connecting them to each other by hydraulic pipes, The pump is easy to install in a gas hazard area.

상기 서술한 본 발명의 가스 연소식 엔진에 의하면, 예를 들어 전자 제어화된 고압 가스 분사형 저속 2 스트로크 디젤 기관과 같이, 연소실 내에 연료 가스 (예를 들어 천연 가스) 를 고압으로 공급하는 고압 가스 분사 디젤 기관에 있어서, 가스 위험 구역에 용이하게 배치 가능한 유압 펌프 구동의 왕복식 펌프를 이용하고, 연료의 액화 가스 (예를 들어 LNG) 를 고압화하여 공급 가능해진다.According to the above-described gas combustion engine of the present invention, for example, as in the electronically controlled high pressure gas injection type low speed two stroke diesel engine, the high pressure gas injection (for example, In a diesel engine, a reciprocating pump driven by a hydraulic pump capable of being easily arranged in a gas danger zone is used, and the liquefied gas (for example, LNG) of the fuel can be supplied in a high pressure.

그리고, 엔진측의 전자 제어 유닛으로부터 유압을 공급받으면, 왕복식 펌프 구동용 유압 모터에 유압을 공급하는 새로운 유압 유닛의 설치가 불필요해진다. 이로 인해, 가스 연소식 엔진의 설치 스페이스나 비용 저감이 가능해져, 특별히 한정된 선박 내에 있어서는 적하 스페이스를 늘리는 등 선박 내 공간의 유효한 이용이 가능해진다.When the hydraulic pressure is supplied from the engine-side electronic control unit, it is not necessary to install a new hydraulic pressure unit for supplying hydraulic pressure to the reciprocating pump-driving hydraulic motor. This makes it possible to reduce the installation space and cost of the gas-fired engine, and to effectively utilize the space inside the ship, such as increasing the loading space in a particularly limited vessel.

또, 배기 가스를 이용하여 운전되는 배기 터빈이나 과급기의 축 출력을 이용하여 유압 펌프를 구동하는 방식으로는, 왕복식 펌프 구동용 유압 모터에 유압을 공급하는 유압 유닛의 구성 기기를 최소한으로 억제할 수 있다. 이로 인해, 가스 연소식 엔진의 설치 스페이스나 비용 저감이 가능해져, 특별히 한정된 선박 내에 있어서는 적하 스페이스를 늘리는 등 선박 내 공간의 유효한 이용이 가능해진다.In a system of driving the hydraulic pump using the output of the exhaust turbine or the supercharger driven by exhaust gas, it is necessary to minimize the components of the hydraulic unit that supplies the hydraulic pressure to the reciprocating pump drive hydraulic motor . This makes it possible to reduce the installation space and cost of the gas-fired engine, and to effectively utilize the space inside the ship, such as increasing the loading space in a particularly limited vessel.

도 1 은 본 발명에 관련된 가스 연소식 엔진의 일 실시형태로서 제 1 실시형태를 나타내는 계통도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 가스 연소식 엔진의 일 실시형태로서 제 2 실시형태를 나타내는 계통도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 가스 연소식 엔진의 일 실시형태로서 제 3 실시형태를 나타내는 계통도이다.
도 4 는 가로축을 운전점 (OP) 으로 하여, 세로축에 왕복식 펌프의 펌프 부하 및 재순환 제어 밸브 (RCV) 개도를 나타내는 설명도이다.Fig. 1 is a system diagram showing a first embodiment as an embodiment of a gas combustion type engine according to the present invention. Fig.
2 is a system diagram showing a second embodiment as an embodiment of a gas combustion type engine according to the present invention.
3 is a system diagram showing a third embodiment as an embodiment of the gas combustion engine according to the present invention.
4 is an explanatory view showing the pump load of the reciprocating pump and the opening degree of the recirculation control valve (RCV) on the vertical axis with the horizontal axis as the operating point OP.

이하, 본 발명에 관련된 가스 연소식 엔진의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of a gas combustion type engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

＜제 1 실시형태＞≪ First Embodiment >

도 1 에 나타내는 실시형태의 가스 연소식 엔진 (1) 은, 컨트롤러 및 전자 밸브로 고압 작동유를 제어함으로써 엔진을 구동하는 전자 제어 유닛 (60) 과, 엔진의 연소실 내로 분사하는 연료 가스를 고압의 액화 가스로 승압하여 공급하는 가스 연료 공급 장치 (10) 를 구비한 고압 가스 분사 디젤 기관이다.The gas combustion engine 1 of the embodiment shown in Fig. 1 includes an electronic control unit 60 for driving an engine by controlling a high-pressure hydraulic oil with a controller and a solenoid valve, and a control unit 60 for controlling the fuel gas injected into the combustion chamber of the engine to high- Pressure gas-injection diesel engine equipped with a gas-fuel supply device (10) for boosting and supplying gas.

또한, 후술하는 전자 제어 유닛 (60) 은, 가스 연소식 엔진 (1) 의 연료 분사계, 배기 구동 밸브계, 시동계 및 실린더 주유계 중 적어도 일부에 대해, 종래의 캠 축에 의한 구동을 전자 제어화한 것이다.The electronic control unit 60 will be described below with respect to at least some of the fuel injection system, the exhaust drive valve system, the starter system, and the cylinder main system of the gas combustion engine 1, Control.

도시하는 가스 연소식 엔진 (1) 에는, 고압 가스 분사 디젤 기관의 연소실 내로 액화 가스를 기화시킨 연료 가스를 분사하여 공급하는 「고압 모드」 를 구비한 가스 연료 공급 장치 (10) 가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 관련된 가스 연소식 엔진 (1) 의 구체예로서는, 고압 가스 분사 디젤 기관, 예를 들어 고압 가스 분사형 저속 2 스트로크 디젤 기관 (이하, 「SSD－GI」 라고 한다) 이 있다.The illustrated gas combustion engine 1 is provided with a gas fuel supply device 10 having a "high pressure mode" for injecting and supplying a fuel gas vaporized by liquefied gas into a combustion chamber of a high pressure gas injection diesel engine. As a specific example of the gas combustion engine 1 according to the present embodiment, there is a high pressure gas injection diesel engine, for example, a high pressure gas injection type low speed two stroke diesel engine (hereinafter referred to as "SSD-GI").

또한, 이하의 설명에 있어서는, 액화 가스를 액화 천연 가스 (이하, 「LNG」 라고 한다) 로 하고, LNG 가 기화된 천연 가스를 연료 가스로 하는데, 본 실시 형태의 기관 및 장치는, 예를 들어 액화 석유 가스 (LPG) 등의 액화 가스를 연료로 하는 기관에도 적용 가능하다.In the following description, the liquefied natural gas (hereinafter referred to as " LNG ") is used as the liquefied gas, and the natural gas obtained by vaporizing the LNG is used as the fuel gas. But also to an engine using liquefied gas such as liquefied petroleum gas (LPG) as fuel.

가스 연료 공급 장치 (10) 는, 왕복식 펌프 (20) 로 LNG 를 승압하고 나서 기화시킨 천연 가스를 고압 가스 분사 기관의 연소실 내로 분사하여 공급하는 LNG 연료계와, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압계와, 유압 모터 (50) 등의 제어를 실시하는 제어부 (도시 생략) 를 구비하고 있다. 또한, 도시하는 구성예에서는, 1 세트의 LNG 연료계 및 유압계를 나타내고 있는데, 각각 복수 설치가 연결된 구성으로 해도 되고, 이것에 한정되는 것은 아니다.The gas fuel supply system 10 includes an LNG fuel system for injecting and supplying natural gas vaporized by raising the LNG with the reciprocating pump 20 into the combustion chamber of the high pressure gas injection engine and supplying the natural gas to the reciprocating pump 20 And a control unit (not shown) for controlling the hydraulic motor 50 and the like. In the configuration example shown, one set of the LNG fuel system and the hydraulic system are shown, but a plurality of installations may be connected to each other, but the present invention is not limited thereto.

LNG 연료계는, 유압 모터 (50) 에 의해 구동되는 왕복식 펌프 (20) 를 구비하고 있다. 이 왕복식 펌프 (20) 는, 대략 대기압 상태에 있는 LNG 를 도입하여, 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 펌프이다.The LNG fuel system is provided with a reciprocating pump 20 driven by a hydraulic motor 50. The reciprocating pump 20 is a pump that introduces LNG in a substantially atmospheric pressure state, boosts the pressure to a desired pressure, and discharges the LNG.

왕복식 펌프 (20) 의 토출측에 접속된 LNG 공급 배관 (22) 은, 펌프측부터 순서로 배치된 가열 장치 (30) 및 엔진 입구 가스 감압 밸브 (이하, 「가스 감압 밸브」 라고 한다) (40) 를 구비하고 있다.The LNG supply pipe 22 connected to the discharge side of the reciprocating pump 20 is connected to a heating device 30 and an engine inlet gas pressure reducing valve (hereinafter referred to as " gas reducing valve ") 40 .

가열 장치 (30) 는, 왕복식 펌프 (20) 로부터 공급되는 승압 후의 LNG 를 가열하여 기화시키는 장치이다. 즉, 가열 장치 (30) 에 유입된 고압의 LNG 는 장치 내에서 가열됨으로써, LNG 가 기화된 천연 가스로서 유출된다.The heating device 30 is a device for heating and vaporizing the boosted LNG supplied from the reciprocating pump 20. That is, the high-pressure LNG introduced into the heating device 30 is heated in the apparatus, whereby the LNG flows out as vaporized natural gas.

가열 장치 (30) 의 출구 근방에는 압력 센서 (도시 생략) 가 설치되어 있고,이 압력 센서에서 검출된 천연 가스 출구 압력 (PV) 이 가스 연료 출구 압력으로서 제어부에 입력된다. 이 제어부는 천연 가스 출구 압력 (PV) 을 미리 정한 일정한 압력값으로 유지하기 위하여, 후술하는 유압 모터 (50) 의 회전 속도를 조정한다. 또한, 이 제어부는 후술하는 전자 제어 유닛 (60) 의 제어부와 일체로 구성된 것이어도 된다.A pressure sensor (not shown) is provided in the vicinity of the outlet of the heating device 30, and the natural gas outlet pressure PV detected by the pressure sensor is input to the control unit as the gas fuel outlet pressure. This control unit adjusts the rotational speed of the hydraulic motor 50, which will be described later, in order to maintain the natural gas outlet pressure PV at a predetermined constant pressure value. The control unit may be integrated with a control unit of the electronic control unit 60 described later.

가열 장치 (30) 로부터 공급되는 천연 가스는 가스 감압 밸브 (40) 에 의해 원하는 압력으로 조정된 후, 고압의 연소실 내로 분사되어 공급된다. 즉, 가스 감압 밸브 (40) 로 조정되는 천연 가스의 분사 (공급) 압력은, 피스톤에 압축되어 고압 상태에 있는 연소실 내로 분사하기 위해서, 연소실 내의 압력보다 고압으로 설정할 필요가 있다. 이러한 고압으로 연소실 내로 천연 가스를 분사하는 운전 모드를 「고압 모드」 라고 부른다. 또한, SSD－GI 의 경우, 고압 모드에 있어서의 천연 가스의 분사 압력은 대체로 150 ∼ 300 bar 이다.The natural gas supplied from the heating device 30 is adjusted to a desired pressure by the gas reducing valve 40 and then injected into the combustion chamber at a high pressure and supplied. That is, it is necessary to set the injection (supply) pressure of the natural gas adjusted by the gas reducing valve 40 to a higher pressure than the pressure in the combustion chamber in order to inject it into the combustion chamber which is compressed by the piston and is in a high pressure state. The operation mode for injecting natural gas into the combustion chamber at such a high pressure is called " high-pressure mode ". In the case of SSD-GI, the injection pressure of natural gas in the high-pressure mode is generally 150 to 300 bar.

가스 감압 밸브 (40) 는, 상기 서술한 「고압 모드」 에 더하여, 가스 연료인 천연 가스를 가스 스파크식 오토 사이클 엔진의 연료로서 공급하는 「저압 모드」 를 구비하고 있다. 이 「저압 모드」 는, 예를 들어 선박 내 전력을 조달하는 발전 기관 등에 대해 가스 연료를 공급하는 경우에 사용되고, 「고압 모드」 와 비교하여 저압이 된다.In addition to the above-described "high-pressure mode", the gas reducing valve 40 is provided with a "low-pressure mode" for supplying natural gas, which is a gaseous fuel, as fuel for a gas-sparking type autocycle engine. This " low-pressure mode " is used, for example, in the case of supplying a gaseous fuel to a power generating engine or the like that supplies power to a ship, and becomes low pressure as compared with the " high-pressure mode ".

LNG 공급 배관 (22) 은 가열 장치 (30) 의 상류측으로부터 분기되는 재순환 라인 (23) 을 구비하고 있다. 이 재순환 라인 (23) 은, 왕복식 펌프 (20) 로 승압된 LNG 를 가열 장치 (30) 의 상류측으로부터 분기시켜 흡입 드럼 (24) 에 흘려 보내는 배관 계통으로서, 흡입 드럼 (24) 의 상류측에는 유량 조정 밸브인 재순환 제어 밸브 (25) 가 설치되어 있다. 흡입 드럼 (24) 에 접속되는 LNG 도입 배관 (21) 은 도시되지 않은 LNG 탱크 등에 접속되어 있다.The LNG supply pipe 22 is provided with a recirculation line 23 branched from the upstream side of the heating device 30. The recirculation line 23 is a piping system for branching the LNG boosted by the reciprocating pump 20 from the upstream side of the heating device 30 and flowing the LNG to the suction drum 24. The upstream side of the suction drum 24 A recirculation control valve 25 which is a flow rate regulating valve is provided. The LNG introduction pipe 21 connected to the suction drum 24 is connected to an LNG tank or the like not shown.

이러한 재순환 라인 (23) 을 설치함으로써, 유압 모터 (50) 의 회전 속도를 제어할 수 없는 저속 영역이나 위급하게 LNG 유량을 줄이는 경우에는, 유량 조정 밸브 (25) 의 개도 조정에 의해 재순환 라인 (23) 을 흐르는 LNG 재순환 유량을 제어하여 대응하는 것이 가능해진다.By providing such a recirculation line 23, it is possible to reduce the LNG flow rate in a low-speed region where the rotational speed of the hydraulic motor 50 can not be controlled or in an emergency, by adjusting the opening degree of the flow rate regulating valve 25, It is possible to control the flow rate of the LNG recirculating flow.

구체적으로 설명하면, 예를 들어 도 4 에 나타내는 설명도와 같이, 펌프 부하가 작은 저속 영역에서는 재순환 제어 밸브 (25) 의 개도를 늘려 재순환 유량을 확보하고, 즉, 펌프 부하가 작은 운전점 (OP) 에서는 재순환 유량을 늘림으로써 왕복동 펌프 (20) 를 흐르는 LNG 의 총 유량을 확보하여, 유압 모터 (50) 의 제어가 가능한 회전수 영역으로 유지한다. 또, 위급하게 LNG 량을 줄이는 경우에는, 재순환 제어 밸브 (25) 의 개도를 늘려 가열 장치 (30) 를 바이패스하는 재순환 유량을 증가시켜서 가열 장치 (30) 에 대한 공급량을 제한하면 된다.More specifically, for example, as shown in FIG. 4, in the low-speed region where the pump load is small, the recirculation flow rate is secured by increasing the opening degree of the recirculation control valve 25, The total flow rate of the LNG flowing through the reciprocating pump 20 is secured by increasing the recirculation flow rate, and is maintained in the range of the number of revolutions in which the hydraulic motor 50 can be controlled. When the amount of LNG is to be reduced urgently, it is sufficient to increase the opening degree of the recirculation control valve 25 to increase the recirculation flow rate for bypassing the heating device 30, thereby limiting the supply amount to the heating device 30.

흡입 드럼 (24) 은, LNG 공급 배관 (22) 으로부터 분기시켜 도입한 LNG 를 모아, 왕복식 펌프 (20) 의 재순환 흡입부로 되돌리는 LNG 용기이다. 재순환 라인 (23) 에 도입되는 LNG 의 재순환 유량은, 제어부로부터 출력되는 운전점 (OP) 의 제어 신호에 기초하여 동작하는 재순환 제어 밸브 (25) 에 의해 조정된다. 이 운전점 (OP) 의 제어 신호는, 예를 들어 기관 회전수에 의해 부여되는 설정점 (SP) 과 압력 센서에서 검출한 천연 가스 출구 압력 (PV) 에 기초하여, 제어부가 출력하는 운전점을 정한 개도 신호이다.The suction drum 24 is an LNG container for collecting the LNG branched from the LNG supply pipe 22 and returning it to the recirculation suction portion of the reciprocating pump 20. The recirculation flow rate of the LNG introduced into the recirculation line 23 is regulated by the recirculation control valve 25 operating based on the control signal of the operating point OP output from the control section. The control signal of the operation point OP is a control signal for controlling the operation point output from the control unit based on, for example, the set point SP given by the engine speed and the natural gas outlet pressure PV detected by the pressure sensor It is a definite opening signal.

또한, 이 경우의 설정점 (SP) 은, 상기 서술한 기관 회전수와 같이, 가스 감압 밸브 (40) 의 제어성이 높은 압력값이 되는 변동값을 채용해도 되고, 혹은, 설정점 (SP) 을 고정값으로 해도 된다.The set point SP in this case may adopt a variation value such that the controllability of the gas reducing valve 40 is a high control value as in the case of the engine speed described above, May be a fixed value.

그리고, 이 경우의 유압계는, 전자 제어 유닛 (60) 이 보유하는 유압의 일부를 도입하여, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 에 공급한다. 즉, 전자 제어 유닛 (60) 의 유압 계통 (61) 으로부터 고압 작동유의 일부를 도입하여 유압 모터 (50) 에 공급·구동하는 유압 도입 계통 (51) 과, 유압 모터 (50) 의 구동에 사용한 고압 작동유를 유압 계통 (61) 으로 되돌리기 위한 유압 복귀 계통 (52) 을 구비하고 있다.The hydraulic system in this case introduces a part of the hydraulic pressure held by the electronic control unit 60 and supplies it to the hydraulic motor 50 that drives the reciprocating pump 20. [ A hydraulic pressure introduction system 51 for introducing a part of high-pressure hydraulic fluid from the hydraulic system 61 of the electronic control unit 60 to supply and drive the hydraulic motor 50; And a hydraulic return system (52) for returning hydraulic oil to the hydraulic system (61).

전자 제어 유닛 (60) 의 유압 계통 (61) 은, 크랭크 케이스 (62) 내에 저류 되어 있는 엔진 윤활유의 일부를 고압의 유압 작동유로서 사용하는 것이다. The hydraulic system 61 of the electronic control unit 60 uses a part of the engine lubricating oil stored in the crankcase 62 as the hydraulic operating oil of high pressure.

크랭크 케이스 (62) 내의 엔진 윤활유는 윤활유 라인 (63) 에 설치한 전동 윤활유 펌프 (64) 로 필터 유닛 (65) 에 공급된다. 이 엔진 윤활유는, 필터 유닛 (65) 에서 이물질 제거가 이루어진 후, 엔진 구동 펌프 (66) 또는 전동 펌프 (67) 에 의해 승압된 고압 작동유가 유압 계통 (61) 에 공급된다. 이 경우, 상기 서술한 전동 펌프 (67) 는 엔진 시동시에 필요한 것으로서, 엔진 시동 후의 통상적인 운전에서는 엔진 구동 펌프 (66) 로부터의 유압 공급이 주로 사용된다.The engine lubricating oil in the crankcase 62 is supplied to the filter unit 65 by the electric lubricating oil pump 64 provided in the lubricating oil line 63. [ This engine lubricating oil is supplied to the hydraulic system 61 with the high pressure hydraulic fluid pressurized by the engine drive pump 66 or the electric pump 67 after the foreign substance is removed from the filter unit 65. In this case, the electric pump 67 described above is necessary at the time of starting the engine. In the normal operation after the engine is started, the supply of the hydraulic pressure from the engine drive pump 66 is mainly used.

또한, 가스 연소식 엔진 (1) 으로 구동되는 엔진 구동 펌프 (66) 와 유압 계통 (61) 사이에는, 가스 연소식 엔진 (1) 의 역전시에 펌프 흡입 방향 및 펌프 토출 방향을 변화시키는 전환 밸브 블록 (68) 이 설치되어 있다.Between the engine drive pump 66 and the hydraulic system 61 driven by the gas combustion type engine 1 is provided a switching valve 61 for changing the pump suction direction and the pump discharge direction at the time of reversing the gas combustion type engine 1, A block 68 is provided.

유압 도입 계통 (51) 은, 전자 제어 유닛 (60) 의 상류측에서 유압 계통 (61) 으로부터 분기되어, 고압 작동유의 일부를 유압 모터 (50) 에 공급하는 배관 계통이다. The hydraulic pressure introduction system 51 is a piping system that branches off from the hydraulic system 61 on the upstream side of the electronic control unit 60 and supplies a part of the high-pressure hydraulic fluid to the hydraulic motor 50.

유압 복귀 계통 (52) 은, 유압 모터 (50) 의 구동에 사용한 고압 작동유를 유압 계통 (61) 으로 되돌리는 배관 계통이다. 이 오일 복귀 계통 (52) 에는, 유압 모터 (50) 의 구동에 사용한 고압 작동유를 일단 저류하기 위한 부저류 탱크 (53) 가 설치되어 있다. 이 부저류 탱크 (53) 내에 저류된 작동유는, 전동 오일 복귀 펌프 (54) 를 운전함으로써 유압 복귀 계통 (52) 을 통과하여 크랭크 케이스 (62) 로 되돌려진다.The hydraulic return system 52 is a piping system for returning the high pressure hydraulic fluid used for driving the hydraulic motor 50 to the hydraulic system 61. [ The oil return system 52 is provided with a sub reserve tank 53 for temporarily storing the high pressure hydraulic fluid used for driving the hydraulic motor 50. [ The hydraulic oil stored in the sub reserve tank 53 passes through the hydraulic return system 52 by operating the electric oil return pump 54 and is returned to the crankcase 62. [

또, 도면 중의 부호 55 는 유압 도입 계통 (51) 과 부저류 탱크 (53) 사이를 연결하는 관로이며, 부호 56 은 관로 (55) 에 설치된 역지 밸브이다. 관로 (55) 와 역지 밸브 (56) 를 구비함으로써, 엔진의 긴급 정지 등에 부저류 탱크 (53) 로부터 오일을 빨아 올림으로써, 유압 도입 계통 (51) 이 부압이 되는 것을 회피할 수 있다.In the figure, reference numeral 55 denotes a line connecting the hydraulic pressure introduction system 51 and the sub-reservoir tank 53, and reference numeral 56 denotes a check valve provided in the line 55. By providing the piping 55 and the check valve 56, it is possible to avoid the negative pressure of the hydraulic pressure introduction system 51 by sucking up the oil from the auxiliary storage tank 53 to an emergency stop of the engine.

이와 같이, 본 실시 형태의 가스 연료 공급 장치 (10) 는, 유압 모터 (50) 를 구동하기 위한 유압 공급 계통 (유압 펌프 등) 을 새로 설치하는 것은 아니고, 가스 연소식 엔진 (1) 이 보유하고 있는 전자 제어 유닛 (60) 의 고압 작동유를 유효하게 이용함으로써, 유압 모터 (50) 에 의해 구동되는 왕복식 펌프 (20) 로 LNG 를 승압하고 있다. 따라서, 본 실시 형태의 가스 연료 공급 장치 (10) 는, 엔진 연료로서 LNG 를 공급하기 위해서 필요한 유압계에 있어서, 전자 제어 유닛 (60) 의 유압 설비를 공용함으로써, 새로운 추가 기기류를 최소한으로 억제할 수 있다.As described above, the gas fuel supply system 10 of the present embodiment does not newly install a hydraulic pressure supply system (hydraulic pump or the like) for driving the hydraulic motor 50, Pressure hydraulic oil of the electronic control unit 60 in which the hydraulic motor 50 is used to increase the LNG with the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor 50. [ Therefore, the gaseous fuel supply apparatus 10 of the present embodiment shares the hydraulic equipment of the electronic control unit 60 in the hydraulic system necessary for supplying LNG as the engine fuel, thereby minimizing new additional equipment .

이러한 가스 연소식 엔진 (1) 은, 선박 속도에 맞추어 엔진 회전수를 선박측에서 임의로 변경 가능하다. 예를 들어 엔진 부하의 상승에 의해 엔진 회전수도 상승하기 때문에, 전자 제어 유닛 (60) 에 고압 작동유를 공급하는 엔진 구동 펌프 (66) 의 펌프 토출량 및 유압이 상승하게 된다. 즉, LNG 를 기화시킨 가스 연료의 소비량이 증가하면, 유량 및 압력의 요구값이 증대하는 액화 가스 승압용 왕복식 펌프 (20) 에 있어서, 전자 제어 유닛 (60) 의 고압 작동유는 바람직한 유압원이 된다.In this gas combustion type engine 1, the engine speed can be arbitrarily changed on the ship side in accordance with the speed of the ship. The engine rotation speed is increased by the rise of the engine load. Therefore, the pump discharge amount and the oil pressure of the engine drive pump 66 for supplying the high-pressure hydraulic oil to the electronic control unit 60 are increased. That is, in the liquefied gas boosting reciprocating pump 20 in which the required value of the flow rate and the pressure is increased when the consumption amount of the gaseous fuel vaporized by the LNG is increased, the high- do.

바꾸어 말하면, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 의 회전 속도는, 전자 제어 유닛 (60) 에 고압 작동유를 공급하는 엔진 구동 펌프 (66) 의 용량 제어 (유량 제어) 를 실시함으로써, 즉, 엔진 구동 펌프 (66) 의 토출량을 조정함으로써 제어 가능해지므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어는 불필요해진다. 이 경우, 엔진 구동 펌프 (66) 로는, 예를 들어 플런저 펌프와 같은 가변 용량형을 채용하여, 플런저 경사각을 조정함으로써 토출량을 제어하는 것이 바람직하다.In other words, the rotational speed of the hydraulic motor 50 for driving the reciprocating pump 20 is controlled by performing the capacity control (flow control) of the engine drive pump 66 for supplying the high-pressure operating oil to the electronic control unit 60 That is, by adjusting the discharge amount of the engine drive pump 66, the mechanical speed reduction mechanism and the rotation speed control of the electric motor become unnecessary. In this case, as the engine drive pump 66, it is preferable to adopt a variable displacement type such as a plunger pump, for example, and to control the discharge amount by adjusting the inclination angle of the plunger.

따라서, 왕복식 펌프 (20) 의 LNG 토출량은, 유압 모터 (50) 의 회전수 및 유압으로 제어 가능해지므로, 가열 장치 (30) 에 대한 LNG 의 공급량은, 엔진 부하의 변동에 수반하여 고압 작동유의 공급량 및 유압이 증감하는 것에 연동하여 용이하게 제어 (증감) 할 수 있다.Therefore, the amount of LNG discharged from the reciprocating pump 20 can be controlled by the number of revolutions and the hydraulic pressure of the hydraulic motor 50. Therefore, the amount of LNG supplied to the heating device 30 is controlled by the amount of the high- It is possible to easily control (increase or decrease) in conjunction with the increase and decrease of the supply amount and the oil pressure.

또, 유압 모터 (50) 로 구동하는 왕복식 펌프 (20) 와, 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛이 되는 엔진 구동 펌프 (66) 사이는, 서로를 유압 도입 계통 (51) 및 유압 복귀 계통 (52) 의 유압 배관에 의해 접속되어 있다. 즉, 유압 모터 (50) 로 구동하는 왕복식 펌프 (20) 와 유압 공급원이 되는 엔진 구동 펌프 (66) 사이는, 유압 도입 계통 (51) 및 유압 복귀 계통 (52) 으로 접속함으로써 별개로 설치하는 것이 가능하므로, 전기 기기나 감속 기구가 없는 왕복식 펌프 (20) 는 가스 위험 구역 내에 대한 설치도 용이해진다.The reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor 50 and the engine drive pump 66 serving as the hydraulic pump unit for supplying the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 are connected to each other via the hydraulic pressure introduction system 51, And the hydraulic pressure returning system (52). That is, the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor 50 and the engine drive pump 66 serving as the hydraulic supply source are separately installed by connecting the hydraulic pressure introduction system 51 and the hydraulic pressure return system 52 The reciprocating pump 20 having no electric device or deceleration mechanism can be easily installed in the gas dangerous area.

또, 선박의 주기관으로부터 유압을 공급하는 구성이 되므로, 별개로 설치한 유압 유닛에 구동 전력을 공급하기 위해서, 주기 (主機) 인 2 스트로크 기관에 비해 열효율에서 뒤떨어지는 발전용 4 스트로크 기관을 구동할 필요가 없어져 운행 비용을 저감할 수 있다.In addition, since the hydraulic pressure is supplied from the main engine of the ship, a four-stroke engine for power generation which is lower in thermal efficiency than the two-stroke engine in which the main engine is driven is driven in order to supply drive power to the separately- So that the operating cost can be reduced.

＜제 2 실시형태＞≪ Second Embodiment >

다음으로, 본 발명에 관련된 가스 연소식 엔진에 대하여, 제 2 실시형태를 도 2 에 기초하여 설명한다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.Next, a second embodiment of the gas combustion type engine according to the present invention will be described with reference to Fig. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 2 에 나타내는 실시형태의 가스 연소식 엔진 (1A) 은, 상기 서술한 실시형태와 상이한 구성의 가스 연료 공급 장치 (10A) 를 구비하고 있다. 이 가스 연료 공급 장치 (10A) 에 있어서는, LNG 연료계가 상기 서술한 실시형태와 실질적으로 동일한 구성이지만, 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압계의 구성이 상이하다.The gas-fired engine 1A of the embodiment shown in Fig. 2 is provided with the gaseous fuel supply device 10A having a configuration different from that of the above-described embodiment. In this gas fuel supply system 10A, the LNG fuel system is substantially the same as the above-described embodiment, but the configuration of the hydraulic system that supplies the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 is different.

이 경우의 유압계는, 가스 연소식 엔진 (1A) 의 배기 가스를 유효하게 이용하여, 유압 모터 (50) 에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛인 유압 펌프 (70) 를 구동하고 있다. 이 유압 펌프 (70) 는, 엔진 배기 정압관 (80) 으로부터 배기 가스의 일부를 추출하여 운전되는 배기 터빈 (81) 을 구동원으로 하는 가변 용량형 펌프로서, 예를 들어 플런저 펌프가 사용된다.The hydraulic system in this case drives the hydraulic pump 70 which is a hydraulic pump unit that supplies the driving hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 by effectively using the exhaust gas from the gas combustion engine 1A. The hydraulic pump 70 is a variable displacement pump that uses an exhaust turbine 81 that operates by extracting a part of the exhaust gas from the engine exhaust static pressure pipe 80 as a drive source. For example, a plunger pump is used.

배기 터빈 (81) 에는, 엔진 배기 정압관 (80) 으로부터 배기 가스의 일부를 도입하는 배기 가스 공급 유로 (82) 와, 배기 터빈 (81) 에서 작업을 한 배기 가스를 대기 방출용 연돌로 유도하는 배기 가스 배출 유로 (83) 가 접속되어 있다.The exhaust turbine 81 is provided with an exhaust gas supply passage 82 for introducing a part of the exhaust gas from the engine exhaust static pressure pipe 80 and an exhaust gas supply passage 82 for introducing the exhaust gas, And an exhaust gas discharge passage 83 is connected.

배기 가스 공급 유로 (82) 에는, 필요시에 배기 터빈 (81) 에 공급하는 배기 가스 유량을 조정하기 위해서, 배기 가스 유량 제어 밸브 (84) 가 설치되어 있다. 또, 배기 가스 공급 유로 (82) 에는, 배기 가스 유량 제어 밸브 (84) 의 상류측으로부터 분기되는 배기 가스 바이패스 유로 (85) 가 설치되어 있다. 이 배기 가스 바이패스 유로 (85) 는 배기 가스 배출 유로 (83) 에 접속되고, 그 유로 도중에는 바이패스 유량 조정 밸브 (86) 및 오리피스 (87) 가 설치되어 있다.An exhaust gas flow rate control valve 84 is provided in the exhaust gas supply flow passage 82 to adjust the flow rate of the exhaust gas to be supplied to the exhaust turbine 81 when necessary. An exhaust gas bypass passage 85 branched from the upstream side of the exhaust gas flow control valve 84 is provided in the exhaust gas supply passage 82. The exhaust gas bypass passage 85 is connected to an exhaust gas discharge passage 83 and a bypass flow rate adjusting valve 86 and an orifice 87 are provided in the middle of the exhaust passage.

엔진 배기 정압관 (80) 에서 배출되는 배기 가스의 주류는, 주배기 가스 공급 유로 (88) 를 통과하여 과급기 (89) 의 배기 터빈 (89a) 에 공급된다. 이 배기 가스 주류는 배기 터빈 (89a) 을 구동시킨 후, 주배기 가스 배출 유로 (90) 를 통과하여 연돌로 유도된다. 또한, 이 주배기 가스 배출 유로 (90) 에는 상기 서술한 배기 가스 배출 유로 (83) 가 접속되어 있다.The mainstream of the exhaust gas discharged from the engine exhaust static pressure pipe 80 passes through the main exhaust gas supply passage 88 and is supplied to the exhaust turbine 89a of the supercharger 89. [ The mainstream of the exhaust gas drives the exhaust turbine 89a and then passes through the main exhaust gas discharge passage 90 and is led to the stack. The main exhaust gas discharge passage 90 is connected to the exhaust gas discharge passage 83 described above.

과급기 (89) 는, 배기 터빈 (89a) 의 회전축에 의해 구동되는 압축기 (89b) 가 기관실 내의 공기를 흡입하여 압축한다. 압축기 (89b) 로 압축된 급기 (소기 (掃氣)) 용 압축 공기는 공기 냉각기 (91) 에서 냉각됨으로써, 공기 밀도를 높인 상태로 하여 급기 매니폴드 (92) 로 공급된다.The supercharger 89 sucks air in the engine room and compresses the compressor 89b driven by the rotating shaft of the exhaust turbine 89a. The compressed air for supply air (compressed air) compressed by the compressor 89b is cooled by the air cooler 91, and is supplied to the air supply manifold 92 in a state where the air density is increased.

또한, 도면 중의 부호 93 은 가스 연소식 엔진 (1A) 의 실린더로서, 도시하는 구성예에서는 6 기통으로 되어 있지만, 이것에 한정되지는 않는다.In the figure, reference numeral 93 denotes a cylinder of the gas combustion type engine 1A, and in the illustrated example, it is six cylinders, but the present invention is not limited to this.

이러한 가스 연소식 엔진 (1A) 에 의하면, 가스 연료 공급 장치 (10A) 의 유압 공급원으로서 대기로 방출하는 배기 가스를 유효하게 이용함으로써, 유압 펌프 (70) 를 운전하여 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 것이 가능해진다. According to such a gas combustion engine 1A, the exhaust gas discharged into the atmosphere as a hydraulic supply source of the gaseous fuel supply device 10A is effectively used, and the hydraulic pump 70 is operated to supply the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 And the like.

유압 펌프 (70) 로부터 토출된 고압 작동유는 유압 도입 계통 (51A) 을 통과하여 유압 모터 (50) 에 공급된다. 또한, 유압 모터 (50) 를 구동하여 부저류 탱크 (53) 에 유입된 작동유는, 전동 오일 복귀 펌프 (54) 를 이용하여 작동유 저장 탱크 (59) 로 되돌려진다.The high pressure hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 70 is supplied to the hydraulic motor 50 through the hydraulic pressure introduction system 51A. The hydraulic oil flowing into the auxiliary reservoir tank 53 by driving the hydraulic motor 50 is returned to the hydraulic oil storage tank 59 by using the electric oil return pump 54. [

이러한 본 실시 형태의 가스 연소식 엔진 (1A) 에 의하면, 가스 연료 공급 장치 (10A) 는, 엔진 배기 정압관 (80) 으로부터 배기 가스의 일부를 추출하여 운전되는 배기 터빈 (81) 에 의해 구동되는 유압 펌프 (70) 로부터 유압 모터 (50) 에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛인 유압 펌프 (70) 를 구비하고 있다. 이로 인해, 엔진 부하의 상승에 수반하여 발생량이 증가하는 배기 가스의 유효한 이용에 의해 유압 펌프 (70) 를 구동하여, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프 (20) 에 의해 LNG 를 승압하는 것이 가능해진다.According to the gas combustion type engine 1A of the present embodiment, the gas fuel supply device 10A is driven by an exhaust turbine 81 that operates by extracting a part of the exhaust gas from the engine exhaust gas pressure pipe 80 And a hydraulic pump 70 which is a hydraulic pump unit for supplying a hydraulic pressure for driving from the hydraulic pump 70 to the hydraulic motor 50. As a result, the hydraulic pump 70 can be driven by effective use of the exhaust gas, which increases with the increase of the engine load, so that the LNG can be boosted by the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor.

이 경우, 엔진 부하가 상승하면 LNG 를 기화시킨 천연 가스 (엔진 연료) 의 소비량이 증가함과 함께 배기 가스량도 증가하므로, 왕복식 펌프 (20) 에 요구되는 LNG 의 유량 및 압력도 증가한다. 따라서, 이러한 LNG 승압용 왕복식 펌프 (20) 에 있어서, 배기 터빈 (81) 이 구동하는 유압 펌프 (70) 는, 연료측의 요구 변동과 연료 공급측의 왕복동 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 에 공급되는 유압 변동이 대략 동일한 경향을 나타내므로, 바람직한 유압 공급원이 된다.In this case, when the engine load increases, the consumption amount of the natural gas (engine fuel) vaporized by the LNG increases and the amount of the exhaust gas also increases, so that the flow rate and pressure of the LNG required for the reciprocating pump 20 also increase. Therefore, in the reciprocating pump 20 for boosting LNG, the hydraulic pump 70 driven by the exhaust turbine 81 is driven by a hydraulic motor (not shown) for driving the reciprocating pump 20 on the fuel supply side, 50 exhibit substantially the same tendency as the hydraulic pressure fluctuations supplied to the hydraulic cylinders.

또, 상기 서술한 실시형태의 유압계는 새로운 추가 기기류를 최소한으로 억제하고, 유압 모터 (50) 가 구동하는 왕복식 펌프 (20) 에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다.In the hydraulic system of the above-described embodiment, it is possible to suppress the new additional equipment to the minimum, and to boost the liquefied gas by the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor 50. [

그런데, 상기 서술한 실시형태의 가스 연료 공급 장치 (10A) 에 있어서는, 유압 펌프 (70) 를 가변 용량형으로 하고, 도시되지 않은 제어부가 유압 펌프 (70) 의 가변 용량 제어를 실시하여 유압 모터 (50) 의 회전 속도를 조정하여, 가스 감압 밸브 (40) 로부터 가스 연소식 엔진 (1A) 으로 공급하는 천연 가스 (가스 연료) 의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.In the gas fuel supply system 10A of the above-described embodiment, the hydraulic pump 70 is of a variable displacement type, and a control unit (not shown) performs variable displacement control of the hydraulic pump 70, It is preferable to adjust the rotational speed of the gas pressure reducing valve 40 so that the gas fuel outlet pressure of the natural gas (gas fuel) supplied from the gas reducing valve 40 to the gas combustion type engine 1A is kept constant.

이러한 가변 용량 제어에 의해, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 의 회전 속도 조정이 유압 펌프 (70) 를 용량 제어 (유량 제어) 함으로써 이루어지므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어는 불필요해진다.The rotational speed of the hydraulic motor 50 driving the reciprocating pump 20 is adjusted by the variable capacity control by controlling the capacity of the hydraulic pump 70 so that the rotational speed of the mechanical speed- Control becomes unnecessary.

이 경우에 바람직한 가변 용량 제어로서는, 예를 들어 유압 펌프를 사판식으로 하고, 배기 가스 유량 제어 밸브 (84) 의 개도를 고정함과 함께 사판 각도를 적절히 조정하여 펌프 토출량을 제어하는 방식이 있다.As a preferable variable capacity control in this case, for example, there is a system in which the hydraulic pump is swapped, the opening degree of the exhaust gas flow rate control valve 84 is fixed, and the swash plate angle is appropriately adjusted to control the pump discharge amount.

또, 상기 서술한 실시형태의 가스 연료 공급 장치 (10A) 는, 유압 펌프 (70) 를 일정 용량형으로 하고, 도시되지 않은 제어부가 배기 터빈 (81) 의 회전수 제어에 의해 유압 모터 (50) 의 회전 속도를 조정하여, 가스 감압 밸브 (40) 의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하도록 한 변형예도 가능하다. 이 경우, 배기 터빈 (81) 의 입구측에 배기 가스 유량의 제어 밸브, 즉 개도 조정 가능한 유량 제어 밸브 (84) 를 설치해 두고, 유량 제어 밸브 (84) 의 밸브 개도를 적절히 조정하여, 배기 가스 공급량에 의한 배기 터빈의 회전수를 제어하면 된다.The gas fuel supply system 10A of the above-described embodiment has the hydraulic pump 70 of a constant capacity type and a control unit (not shown) controls the rotation of the hydraulic motor 50 by the rotation speed control of the exhaust turbine 81, So that the gas fuel outlet pressure of the gas reducing valve 40 is kept constant. In this case, a control valve for controlling the flow rate of exhaust gas, that is, a flow control valve 84 that can be adjusted in opening degree is provided at the inlet side of the exhaust turbine 81, the valve opening degree of the flow control valve 84 is appropriately adjusted, The number of revolutions of the exhaust turbine can be controlled.

이와 같이 하여도, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 의 회전 속도는 구동측의 배기 터빈 회전수를 제어함으로써 조정되므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어가 불필요해진다.In this way, the rotational speed of the hydraulic motor 50 driving the reciprocating pump 20 is adjusted by controlling the rotational speed of the exhaust turbine on the driving side, so that the mechanical speed reduction mechanism and the rotational speed control of the electric motor are not required.

또, 유압 모터 (50) 로 구동하는 왕복식 펌프 (20) 와, 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛 (유압 펌프 (70)) 사이는, 서로를 유압 배관에 의해 접속하여 별개로 설치하는 것이 가능하므로, 전기 기기나 감속 기구가 없는 왕복식 펌프 (20) 는 가스 위험 구역 내에 대한 설치가 용이해진다.The reciprocating pump 20 that is driven by the hydraulic motor 50 and the hydraulic pump unit (hydraulic pump 70) that supplies the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 are connected to each other by hydraulic pipes, The reciprocating pump 20 having no electric device or deceleration mechanism can be easily installed in the gas dangerous area.

또한 선박의 주기관에서 배출되는 배기 가스 에너지를 유압으로서 유효하게 이용한 구성이 되므로, 별개로 설치한 유압 유닛에 구동 전력을 공급하기 위해서, 주기인 2 스트로크 기관에 비해 열효율에서 뒤떨어지는 발전용 4 스트로크 기관을 구동할 필요가 없어져 운행 비용을 저감할 수 있다.In addition, since the exhaust gas energy discharged from the main engine of the ship is effectively utilized as the hydraulic pressure, in order to supply driving power to the separately provided hydraulic unit, the four-stroke power generation stroke There is no need to drive the engine and the running cost can be reduced.

＜제 3 실시형태＞≪ Third Embodiment >

다음으로, 본 발명에 관련된 가스 연소식 엔진에 대하여, 제 3 실시형태를 도 3 에 기초하여 설명한다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.Next, a gas combustion engine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 3 에 나타내는 실시형태의 가스 연소식 엔진 (1B) 은, 상기 서술한 실시형태와 상이한 구성의 가스 연료 공급 장치 (10B) 를 구비하고 있다. 이 가스 연료 공급 장치 (10B) 에 있어서는, LNG 연료계가 상기 서술한 실시형태와 실질적으로 동일한 구성이지만, 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압계의 구성이 상이하다.The gas combustion type engine 1B of the embodiment shown in Fig. 3 is provided with the gas fuel supply device 10B having a configuration different from that of the above-described embodiment. In this gas fuel supply system 10B, the LNG fuel system is substantially the same as the above-described embodiment, but the configuration of the hydraulic system that supplies the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 is different.

이 경우의 유압계는, 가스 연소식 엔진 (1B) 의 배기 가스를 유효하게 이용하여, 유압 모터 (50) 에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛인 유압 펌프 (70A) 를 구동하고 있다. 이 유압 펌프 (70A) 는, 엔진 배기 정압관 (80) 에서 배출되는 배기 가스에 의해 운전되는 과급기 (89) 의 배기 터빈 (89a) 의 회전축에 의해 구동되는 가변 용량형 펌프로서, 예를 들어 플런저 펌프가 사용된다.The hydraulic system in this case drives the hydraulic pump 70A which is a hydraulic pump unit that supplies the driving hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 by effectively using the exhaust gas of the gas combustion engine 1B. The hydraulic pump 70A is a variable displacement pump driven by a rotary shaft of an exhaust turbine 89a of a turbocharger 89 operated by an exhaust gas discharged from an engine exhaust static pressure pipe 80. For example, A pump is used.

배기 터빈 (89a) 에는, 엔진 배기 정압관 (80) 으로부터 배기 가스를 도입하는 주배기 가스 공급 유로 (88) 와, 배기 터빈 (89a) 에서 작업을 한 배기 가스를 대기 방출용 연돌로 유도하는 주배기 가스 배출 유로 (90) 가 접속되어 있다.The exhaust turbine 89a is provided with a main exhaust gas supply passage 88 for introducing the exhaust gas from the engine exhaust constant pressure pipe 80 and a main exhaust gas supply passage 88 for guiding the exhaust gas, And an exhaust gas discharge passage 90 is connected.

엔진 배기 정압관 (80) 에서 배출되는 배기 가스는 주배기 가스 공급 유로 (88) 를 통과하여 과급기 (89) 의 배기 터빈 (89a) 에 공급된다. 이 배기 가스류는 배기 터빈 (89a) 을 구동시킨 후, 주배기 가스 배출 유로 (90) 를 통과하여 연돌로 유도된다.The exhaust gas discharged from the engine exhaust static pressure pipe 80 passes through the main exhaust gas supply passage 88 and is supplied to the exhaust turbine 89a of the turbocharger 89. This exhaust gas flow is led to the stack after passing through the main exhaust gas discharge passage 90 after driving the exhaust turbine 89a.

과급기 (89) 는 배기 터빈 (89a) 의 회전축에 의해 구동되는 압축기 (89b) 가 기관실 내의 공기를 흡입하여 압축한다. 압축기 (89b) 에서 압축된 급기 (소기) 용 압축 공기는 공기 냉각기 (91) 에서 냉각됨으로써, 공기 밀도를 높인 상태로 하여 급기 매니폴드 (92) 에 공급된다.The supercharger 89 sucks the air in the engine room and compresses it by the compressor 89b driven by the rotating shaft of the exhaust turbine 89a. The compressed air for air supply (draft) compressed in the compressor 89b is cooled in the air cooler 91, and is supplied to the air supply manifold 92 in a state where the air density is increased.

또한, 도면 중의 부호 93 은 가스 연소식 엔진 (1B) 의 실린더로서, 도시하는 구성예에서는 6 기통으로 되어 있지만, 이것에 한정되지는 않는다.In the figure, reference numeral 93 denotes a cylinder of the gas combustion type engine 1B, and in the illustrated example, it is six cylinders, but the present invention is not limited to this.

이러한 가스 연소식 엔진 (1B) 에 의하면, 가스 연료 공급 장치 (10B) 의 유압 공급원으로서 대기로 방출하는 배기 가스를 유효하게 이용한다. 이로 인해, 유압 펌프 (70) 를 과급기 (89) 의 배기 터빈 (89a) 의 축 구동으로 운전하고, 작동유 저장 탱크 (59) 로부터 도입한 작동유를 승압하여 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 것이 가능해진다.With this gas combustion type engine 1B, the exhaust gas discharged to the atmosphere is effectively used as a hydraulic pressure supply source of the gas fuel supply device 10B. This allows the hydraulic pump 70 to operate by driving the shaft of the exhaust turbine 89a of the supercharger 89 and to increase the hydraulic fluid introduced from the hydraulic oil storage tank 59 to supply the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 It becomes possible.

유압 펌프 (70) 로부터 토출된 고압 작동유는 유압 도입 계통 (51A) 을 통과하여 유압 모터 (50) 에 공급된다. 또한, 유압 모터 (50) 를 구동하여 부저류 탱크 (53) 에 유입된 작동유는, 전동 오일 복귀 펌프 (54) 를 이용하여 작동유 저장 탱크 (59) 로 되돌려진다.The high pressure hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump 70 is supplied to the hydraulic motor 50 through the hydraulic pressure introduction system 51A. The hydraulic oil flowing into the auxiliary reservoir tank 53 by driving the hydraulic motor 50 is returned to the hydraulic oil storage tank 59 by using the electric oil return pump 54. [

이러한 본 실시 형태의 가스 연소식 엔진 (1B) 에 의하면, 가스 연료 공급 장치 (10B) 가, 엔진 배기 정압관 (80) 으로부터 배기 가스를 도입하여 운전되는 배기 터빈 (89a) 에 의해 구동되는 유압 펌프 (70) 로부터 유압 모터 (50) 에 구동용 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛인 유압 펌프 (70) 를 구비하고 있다. 이로 인해, 엔진 부하의 상승에 수반하여 발생량이 증가하는 배기 가스의 유효한 이용에 의해 유압 펌프 (70) 를 구동하여, 유압 모터 구동의 왕복식 펌프 (20) 에 의해 LNG 를 승압하는 것이 가능해진다.According to the gas combustion type engine 1B of this embodiment, the gas fuel supply device 10B includes a hydraulic pump (not shown) driven by an exhaust turbine 89a which operates by introducing exhaust gas from the engine exhaust gas pressure pipe 80, And a hydraulic pump 70 which is a hydraulic pump unit for supplying a hydraulic pressure for driving from the hydraulic motor 70 to the hydraulic motor 50. As a result, the hydraulic pump 70 can be driven by effective use of the exhaust gas, which increases with the increase of the engine load, so that the LNG can be boosted by the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor.

이 경우, 엔진 부하가 상승하면 LNG 를 기화시킨 천연 가스 (엔진 연료) 의 소비량이 증가함과 함께 배기 가스량도 증가하므로, 왕복식 펌프 (20) 에 요구되는 LNG 의 유량 및 압력도 증가한다. 따라서, 이러한 LNG 승압용 왕복식 펌프 (20) 에 있어서, 배기 터빈 (89a) 이 구동하는 유압 펌프 (70) 는, 연료측의 요구 변동과 연료 공급측의 왕복동 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 에 공급되는 유압 변동이 대략 동일한 경향을 나타내기 때문에, 바람직한 유압 공급원이 된다.In this case, when the engine load increases, the consumption amount of the natural gas (engine fuel) vaporized by the LNG increases and the amount of the exhaust gas also increases, so that the flow rate and pressure of the LNG required for the reciprocating pump 20 also increase. Therefore, in the reciprocating pump 20 for boosting LNG, the hydraulic pump 70 driven by the exhaust turbine 89a is driven by a hydraulic motor (not shown) for driving the reciprocating pump 20 on the fuel supply side, 50 exhibit substantially the same tendency as the hydraulic pressure fluctuations supplied to the hydraulic cylinders.

또, 상기 서술한 실시형태의 유압계는, 새로운 추가 기기류를 최소한으로 억제하고, 유압 모터 (50) 가 구동하는 왕복식 펌프 (20) 에 의해 액화 가스를 승압하는 것이 가능해진다.In the hydraulic system of the above-described embodiment, it is possible to pressurize the liquefied gas by the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic motor 50 while minimizing new additional equipment.

그런데, 상기 서술한 실시형태의 가스 연료 공급 장치 (10B) 에 있어서는, 유압 펌프 (70A) 를 가변 용량형으로 하고, 도시되지 않은 제어부가 유압 펌프 (70A) 의 가변 용량 제어를 실시하여 유압 모터 (50) 의 회전 속도를 조정하고, 가스 감압 밸브 (40) 로부터 가스 연소식 엔진 (1B) 으로 공급하는 천연 가스 (가스 연료) 의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.In the gas fuel supply system 10B of the embodiment described above, the hydraulic pump 70A is of a variable displacement type, and a control unit (not shown) performs variable displacement control of the hydraulic pump 70A, It is preferable to adjust the rotational speed of the gas regulator 50 so that the gas fuel outlet pressure of the natural gas (gas fuel) supplied from the gas reducing valve 40 to the gas combustion engine 1B is kept constant.

이러한 가변 용량 제어에 의해, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 의 회전 속도가 유압 펌프 (70) 를 용량 제어 (유량 제어) 함으로써 이루어지므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어는 불필요해진다.Since the rotational speed of the hydraulic motor 50 driving the reciprocating pump 20 is controlled by the capacity control of the hydraulic pump 70 by such variable capacity control, the mechanical speed reduction mechanism and the rotational speed control of the electric motor Becomes unnecessary.

이 경우에 바람직한 가변 용량 제어로서는, 예를 들어 유압 펌프를 사판식으로 하고, 사판 각도를 적절히 조정하여 펌프 토출량을 제어하는 방식이 채용된다.As a preferable variable capacity control in this case, for example, a method of controlling the pump discharge amount by adjusting the swash plate angle by appropriately adjusting the hydraulic pump to a swash plate type is employed.

이와 같이 하여도, 왕복식 펌프 (20) 를 구동하는 유압 모터 (50) 의 회전 속도는 구동측의 배기 터빈 회전수를 제어함으로써 조정되므로, 기계적 감속 기구나 전동기의 회전수 제어가 불필요해진다.In this way, the rotational speed of the hydraulic motor 50 driving the reciprocating pump 20 is adjusted by controlling the rotational speed of the exhaust turbine on the driving side, so that the mechanical speed reduction mechanism and the rotational speed control of the electric motor are not required.

또, 유압 모터 (50) 로 구동하는 왕복식 펌프 (20) 와, 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압 펌프 유닛 (유압 펌프 (70)) 사이는, 서로를 유압 배관에 의해 접속하여 별개로 설치하는 것이 가능하므로, 전기 기기나 감속 기구가 없는 왕복식 펌프 (20) 는 가스 위험 구역 내에 대한 설치가 용이해진다.The reciprocating pump 20 that is driven by the hydraulic motor 50 and the hydraulic pump unit (hydraulic pump 70) that supplies the hydraulic pressure to the hydraulic motor 50 are connected to each other by hydraulic pipes, The reciprocating pump 20 having no electric device or deceleration mechanism can be easily installed in the gas dangerous area.

또한, 선박의 주기관에서 배출되는 배기 가스 에너지를 유압으로서 유효하게 이용한 구성이 되므로, 별개로 설치한 유압 유닛에 구동 전력을 공급하기 위해서, 주기인 2 스트로크 기관에 비해 열효율에서 뒤떨어지는 발전용 4 스트로크 기관을 구동할 필요가 없어져 운행 비용을 저감할 수 있다.In addition, since the exhaust gas energy discharged from the main engine of the ship is effectively utilized as the hydraulic pressure, in order to supply the driving power to the separately provided hydraulic unit, the power generation 4 There is no need to drive the stroke engine and the running cost can be reduced.

상기 서술한 바와 같이, 본 실시 형태의 가스 연소식 엔진 (1, 1A, 1B) 에 의하면, 예를 들어 전자 제어화된 고압 가스 분사형 저속 2 스트로크 디젤 기관과 같이, 연소실 내에 연료인 천연 가스를 고압으로 공급하는 고압 가스 분사 디젤 기관에 있어서는, 가스 위험 구역에 용이하게 배치 가능한 유압 펌프 구동의 왕복식 펌프 (20) 를 이용하여 연료의 액화 가스 (예를 들어 LNG) 를 고압화하여 공급하는 것이 가능해진다.As described above, according to the gas combustion type engine (1, 1A, 1B) of the present embodiment, natural gas, which is fuel in the combustion chamber, is pressurized by high pressure It is possible to increase the pressure of the liquefied gas (for example, LNG) of the fuel by using the reciprocating pump 20 driven by the hydraulic pump which can be easily arranged in the gas danger zone It becomes.

그리고, 엔진측의 전자 제어 유닛 (60) 으로부터 유압을 공급받으면, 왕복식 펌프 구동용 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 새로운 유압 유닛의 설치가 불필요해진다. 따라서, 가스 연소식 엔진 (1) 의 설치 스페이스나 비용 저감이 가능해져, 특별히 한정된 선박 내에 있어서는 적하 스페이스를 늘리는 등 선박 내 공간의 유효한 이용이 가능해진다.When the hydraulic pressure is supplied from the engine-side electronic control unit 60, it is not necessary to install a new hydraulic pressure unit that supplies the hydraulic pressure to the reciprocating pump-driving hydraulic motor 50. Therefore, the installation space and cost of the gas-fired engine 1 can be reduced, and the space inside the ship can be effectively utilized, for example, by increasing the loading space in a particularly limited vessel.

또, 가스 연소식 엔진 (1A, 1B) 과 같이, 배기 가스를 이용하여 운전되는 배기 터빈 (81) 이나 과급기 (89) 의 축 출력을 이용하여 유압 펌프 (70, 70A) 를 구동하는 방식으로는, 왕복식 펌프 구동용 유압 모터 (50) 에 유압을 공급하는 유압 유닛의 구성 기기를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 가스 연소식 엔진 (1A, 1B) 의 설치 스페이스나 비용 저감이 가능해져, 특별히 한정된 선박 내에 있어서는 적하 스페이스를 늘리는 등 선박 내 공간의 유효한 이용이 가능해진다.As in the case of the gas combustion engines 1A and 1B in which the hydraulic pumps 70 and 70A are driven using the output of the shaft of the exhaust turbine 81 or the turbocharger 89 operated by exhaust gas , It is possible to minimize the number of components of the hydraulic unit that supplies the hydraulic pressure to the reciprocating pump drive hydraulic motor 50. [ Therefore, it is possible to reduce the installation space and cost of the gas-fired engines 1A and 1B, and to effectively utilize the spaces in the ship such as increasing the loading space in a particularly limited vessel.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지는 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 적절히 변경할 수 있다.Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within a range not deviating from the gist of the present invention.

1, 1A, 1B : 가스 연소식 엔진
10, 10A, 10B : 가스 연료 공급 장치
20 : 왕복식 펌프
21 : LNG 도입 배관
22 : LNG 공급 배관
23 : 재순환 라인
24 : 흡입 드럼
25 : 재순환 제어 밸브
30 : 가열 장치
40 : 엔진 입구 가스 감압 밸브 (가스 감압 밸브)
50 : 유압 모터
51, 51A : 유압 도입 계통
52 : 유압 복귀 계통
53 : 부저류 탱크
54 : 오일 복귀 펌프
59 : 작동유 저장 탱크
60 : 전자 제어 유닛
61 : 유압 계통
62 : 크랭크 케이스
63 : 윤활유 라인
64 : 윤활유 펌프
65 : 필터 유닛
66 : 엔진 구동 펌프
67 : 전동 펌프
70, 70A : 유압 펌프
80 : 엔진 배기 정압관
81 : 배기 터빈
82 : 배기 가스 공급 유로
83 : 배기 가스 배출 유로
84 : 배기 가스 유량 제어 밸브
88 : 주배기 가스 공급 유로
89 : 과급기
89a : 배기 터빈
89b : 압축기
90 : 주배기 가스 배출 유로
91 : 공기 냉각기
92 : 급기 매니폴드
OP : 운전점
RCV : 재순환 제어 밸브1, 1A, 1B: Gas combustion engine
10, 10A, 10B: gas fuel supply device
20: reciprocating pump
21: LNG introduction piping
22: LNG supply piping
23: recirculation line
24: suction drum
25: recirculation control valve
30: Heating device
40: Engine inlet gas reducing valve (gas reducing valve)
50: Hydraulic motor
51, 51A: hydraulic pressure introduction system
52: Hydraulic return system
53: Buoyant tank
54: Oil return pump
59: Working fluid storage tank
60: Electronic control unit
61: Hydraulic system
62: Crank case
63: Lubricating oil line
64: Lubricating oil pump
65: Filter unit
66: engine-driven pump
67: electric pump
70, 70A: Hydraulic pump
80: Engine exhaust gas pressure pipe
81: Exhaust turbine
82: Exhaust gas supply line
83: Exhaust gas discharge channel
84: Exhaust gas flow rate control valve
88: Main exhaust gas supply passage
89: supercharger
89a: Exhaust turbine
89b: compressor
90: Main exhaust gas discharge channel
91: air cooler
92: Supply manifold
OP: Driving point
RCV: Recirculation control valve

Claims (2)

컨트롤러 및 전자 밸브로 고압 작동유를 제어함으로써 엔진을 구동하는 전자 제어 유닛과, 연소실 내로 분사하는 연료 가스를 고압의 액화 가스로 승압하여 공급하는 가스 연료 공급 장치를 구비한 고압 가스 분사 디젤 기관의 가스 연소식 엔진으로서,
상기 가스 연료 공급 장치가,
유압 모터에 의해 구동되어, 도입된 액화 가스를 원하는 압력까지 승압하여 토출하는 왕복식 펌프와,
상기 전자 제어 유닛의 유압 계통으로부터 상기 고압 작동유의 일부를 도입하여 상기 유압 모터에 공급·구동하는 유압 도입 계통과,
상기 왕복식 펌프로부터 공급되는 승압 후의 액화 가스를 가열하여 기화시키는 가열 장치와,
상기 유압 모터의 회전 속도를 조정하여 상기 가열 장치의 가스 연료 출구 압력을 일정하게 유지하는 제어부를 구비하고 있는 가스 연소식 엔진.Pressure gas injection diesel engine equipped with an electronic control unit for driving the engine by controlling the high-pressure hydraulic oil with the controller and the solenoid valve, and a gas fuel supply device for boosting the fuel gas injected into the combustion chamber to a high- As a news engine,
Wherein the gas fuel supply device comprises:
A reciprocating pump driven by a hydraulic motor for boosting the introduced liquefied gas up to a desired pressure,
A hydraulic pressure introduction system that introduces a part of the high-pressure hydraulic fluid from the hydraulic system of the electronic control unit and supplies and drives the hydraulic motor,
A heating device for heating and vaporizing the liquefied gas supplied from the reciprocating pump,
And a control section for adjusting the rotational speed of the hydraulic motor to maintain the gas fuel outlet pressure of the heating device at a constant level. 제 1 항에 있어서,
상기 유압 모터의 회전 속도는 상기 전자 제어 유닛에 상기 고압 작동유를 공급하는 유압 펌프의 토출량을 조정하여 제어되는 가스 연소식 엔진.The method according to claim 1,
Wherein the rotational speed of the hydraulic motor is controlled by adjusting a discharge amount of a hydraulic pump that supplies the high-pressure hydraulic oil to the electronic control unit.
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